发明名称 可变增益放大装置
摘要 一种可变增益放大装置架构,其系由运算放大器与电阻所组成,藉由所选择的输出级控制回授电阻值的大小,让此可变增益放大装置架构之增益可以根据需要调整,并具有对输入为讯号放大与衰减之功能。而此可变增益放大装置架构可运用二级之运算放大单元,可作粗部增益之调整与细部增益之调整,而藉由此两级式的增益调整,可根据设计上的需要,调整出所需要的增益值。
申请公布号 TWI268657 申请公布日期 2006.12.11
申请号 TW092106898 申请日期 2003.03.27
申请人 瑞昱半导体股份有限公司 发明人 王文祺;李朝政;黄睿政;蔡瑞原
分类号 H03G3/00(2006.01) 主分类号 H03G3/00(2006.01)
代理机构 代理人 何文渊 台北市信义区松德路171号2楼
主权项 1.一种可变增益放大装置,于一操作电压下工作,包括:一输入电阻,耦接到一输入讯号;一运算放大器,包括:一预推动级,具有一负输入端耦接到该输入电阻,用以接收该输入讯号、一正输入端用以接收一虚拟接地电压、一正输出端及一负输出端;以及复数个输出级,其中每该输出级皆具有一正输入端、一负输入端及一输出端,该些正输入端系耦接到该预推动级之该正输出端,且该些负输入端系耦接到该预推动级之该负输入端;以及复数个回授电阻,每该回授电阻系分别与该预推动级之该负输入端及该些输出级之一者之该输出端耦接,其中,每该回授电阻之阻値并不相同,其中,藉由一第一控制信号,用以选择性地使得该些输出级之一者及相对应之该回授电阻与该预推动级形成一回授回路。2.如申请专利范围第1项所述之可变增益放大装置,其中该输入电阻系经由一静电放电保护装置耦接到该运算放大器。3.如申请专利范围第1项所述之可变增益放大装置,其中每该输出级更包括:一PMOS,其源极与该操作电压耦接;一NMOS,其源极接地,其汲极与该PMOS耦接;一第一MOS开关,其源极系与该预推动级之该负输出端耦接,其汲极系与该PMOS之闸极耦接,其闸极系与该第一控制信号耦接;一第二MOS开关,其源极系与该预推动级之该正输出端耦接,其汲极系与该NMOS之闸极耦接,其闸极系与一第二控制信号耦接;一第三MOS开关,其源极系接地,其汲极系与该第一MOS开关之汲极耦接,其闸极系与该第二控制信号耦接;以及一第四MOS开关,其源极系与该操作电压耦接,其汲极系与该第二MOS开关之汲极耦接,其闸极系与该第一控制信号耦接,其中,该第一MOS开关、该第二MOS开关及该第三MOS开关为NMOS,该第四MOS开关系为PMOS,且该第二控制信号系为该第一控制信号之反相。4.如申请专利范围第1项所述之可变增益放大装置,其中每该输出级更包括:一PMOS,耦接该操作电压;一NMOS,一端耦接该PMOS,形成为该输出级之该输出端,另一端接地;一第一开关单元;一第二开关单元;其中依据该第一控制信号之一第一状态,该第一开关单元系用以控制该PMOS之闸极与该输出级之该正输入端耦接,该第二开关单元系用以控制该NMOS之闸极与该输出级之该负输入端耦接,且依据该第一控制信号之第二状态该第一开关单元系用以控制该PMOS之闸极与该操作电压耦接,该第二开关单元系用以控制该NMOS之闸极与该接地点耦接。5.一种可变增益放大装置,于一操作电压下工作,包括:一第一级运算放大单元,包括:一第一输入电阻,耦接到一输入讯号;一运算放大器,包括:一预推动级,具有一负输入端耦接到该第一输入电阻,用以接收该输入讯号、一正输入端用以接收一虚拟接地电压、一正输出端及一负输出端;以及复数个输出级,其中每该输出级皆具有一正输入端、一负输入端及一输出端,该些正输入端系耦接到该预推动级之该正输出端,且该些负输入端系耦接到该预推动级之该负输入端;以及复数个回授电阻,每该回授电阻系分别与该预推动级之该负输入端及该些输出级之一者之该输出端耦接,其中,每该回授电阻之阻値并不相同;以及一第二运算放大单元,包括:复数个第二输入电阻,分别与相对应之该些第一回授电阻之一者耦接;复数个第一开关,每该第一开关系分别耦接到相对应之该些第二输入电阻之一者;一第二运算放大单元,具有一负输入端与该些第一开关耦接,一正输入端系用以接收该虚拟接地电压,及一输出端;复数个第二回授电阻,该些第二回授电阻系串接成一电阻串,该电阻串系分别与该些开关及该第二运算放大单元之该输出端耦接;以及复数个第二开关,每该第二开关系分别与该些第一开关及相对应之该些第二开关之一者耦接,其中,藉由一第一控制信号,选择性地控制该些输出级之一者,使得选定之该输出级与相对应之该些第一回授电阻之一者及该预推动级形成一第一回授回路,使该些第一开关之一者关闭,用以使相对应之该些第二输入电阻之一者作为该第二运算放大单元的输入电阻,使该些第二开关之一者关闭,用以使该些第二回授电阻之一者与该第二运算放大单元形成一第二回授回路。6.如申请专利范围第5项所述之可变增益放大装置,其中该第一输入电阻系经由一静电放电保护装置耦接到该第一运算放大器。7.如申请专利范围第5项所述之可变增益放大装置,其中每该输出级更包括:一PMOS,其源极与该操作电压耦接;一NMOS,其源极接地,其汲极与该PMOS耦接;一第一MOS开关,其源极系与该预推动级之该负输出端耦接,其汲极系与该PMOS之闸极耦接,其闸极系与该第一控制信号耦接;一第二MOS开关,其源极系与该预推动级之该正输出端耦接,其汲极系与该NMOS之闸极耦接,其闸极系与一第二控制信号耦接;一第三MOS开关,其源极系接地,其汲极系与该第一MOS开关之汲极耦接,其闸极系与该第二控制信号耦接;以及一第四MOS开关,其源极系与该操作电压耦接,其汲极系与该第二MOS开关之汲极耦接,其闸极系与该第一控制信号耦接,其中,该第一MOS开关、该第二MOS开关及该第三MOS开关为NMOS,该第四MOS开关系为PMOS,且该第二控制信号系为该第一控制信号之反相。8.如申请专利范围第5项所述之可变增益放大装置,其中每该输出级更包括:一PMOS,耦接该操作电压;一NMOS,一端耦接该PMOS,形成为该输出级之该输出端,另一端接地;一第一开关单元;一第二开关单元;其中依据该第一控制信号之一第一状态,该第一开关单元系用以控制该PMOS之闸极与该输出级之该正输入端耦接,该第二开关单元系用以控制该NMOS之闸极与该输出级之该负输入端耦接,且依据该第一控制信号之第二状态,该第一开关单元系用以控制该PMOS之闸极与该操作电压耦接,该第二开关单元系用以控制该NMOS之闸极与该接地点耦接。9.一可变增益放大装置,于一操作电压下工作,包括:一第一级运算放大单元,包括:一第一输入电阻,耦接到一输入讯号;一运算放大器,包括:一预推动级,具有一负输入端耦接到该第一输入电阻,用以接收该输入讯号、一正输入端用以接收一虚拟接地电压、一正输出端及一负输出端;以及复数个输出级,其中每该输出级皆具有一正输入端、一负输入端及一输出端,该些正输入端系耦接到该预推动级之该正输出端,且该些负输入端系耦接到该预推动级之该负输入端;以及复数个回授电阻,每该回授电阻系分别与该预推动级之该负输入端及该些输出级之一者之该输出端耦接,其中,每该回授电阻之阻値并不相同;以及一第二运算放大单元,包括:一第二输入电阻,与该些第一回授电阻耦接;复数个第一开关,每该第一开关系分别耦接到该第二输入电阻;一第二运算放大单元,具有一负输入端与该些第一开关耦接,一正输入端系用以接收该虚拟接地电压,及一输出端;复数个第二开关,每该第二开关系分别与该些第一开关及相对应之该些第二开关之一者耦接;以及复数个第二回授电阻,该些第二回授电阻系串接成一电阻串,该电阻串系分别与该些第二开关及该第二运算放大单元之该输出端耦接,其中,藉由一第一控制信号,选择性地控制该些输出级之一者,使得选定之该输出级与相对应之该些第一回授电阻之一者及该预推动级形成一第一回授回路,使该些第一开关之一者关闭,用以使该第二输入电阻作为该第二运算放大单元的输入电阻,使该些第二开关之一者关闭,用以使该些第二回授电阻之一者与该第二运算放大单元形成一第二回授回路。10.如申请专利范围第9项所述之可变增益放大装置,其中该第一输入电阻系经由一静电放电保护装置耦接到该第一运算放大器。11.如申请专利范围第9项所述之可变增益放大装置,其中每该输出级更包括:一PMOS,其源极与该操作电压耦接;一NMOS,其源极接地,其汲极与该PMOS耦接;一第一MOS开关,其源极系与该预推动级之该负输出端耦接,其汲极系与该PMOS之闸极耦接,其闸极系与该第一控制信号耦接;一第二MOS开关,其源极系与该预推动级之该正输出端耦接,其汲极系与该NMOS之闸极耦接,其闸极系与一第二控制信号耦接;一第三MOS开关,其源极系接地,其汲极系与该第一MOS开关之汲极耦接,其闸极系与该第二控制信号耦接;以及一第四MOS开关,其源极系与该操作电压耦接,其汲极系与该第二MOS开关之汲极耦接,其闸极系与该第一控制信号耦接,其中,该第一MOS开关、该第二MOS开关及该第三MOS开关为NMOS,该第四MOS开关系为PMOS,且该第二控制信号系为该第一控制信号之反相。12.如申请专利范围第9项所述之可变增益放大装置,其中每该输出级更包括:一PMOS,一端耦接该操作电压;一NMOS,一端耦接该PMOS,形成为该输出级之该输出端,另一端接地;一第一开关单元;一第二开关单元;其中依据该第一控制信号之一第一状态,该第一开关单元系用以控制该PMOS之闸极与该输出级之该正输入端耦接,该第二开关单元系用以控制该NMOS之闸极与该输出级之该负输入端耦接,且依据该第一控制信号之第二状态,该第一开关单元系用以控制该PMOS之闸极与该操作电压耦接,该第二开关单元系用以控制该NMOS之闸极与该接地点耦接。图式简单说明:第1图系绘示一种传统的可变增益放大器架构。第2图系绘示一种传统的可变增益放大器架构。第3图系绘示本发明之一实施例之可变增益放大装置架构。第4图系绘示系本发明之另一实施例之可变增益放大装置架构。第4A图系绘示系本发明之又一实施例之可变增益放大装置架构。第5图系绘示第4图中之可变增益放大装置架构中之开关之一较佳实施例电路图。第6图系绘示第4图中之可变增益放大装置架构中之运算放大单元之运算放大器构造之一较佳实施例电路图。第7图系绘示第4图中之可变增益放大装置架构中之运算放大器构造之输出级较佳实施例电路图。
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